风城稠油掺稀流动性变化规律研究

随新疆地区风城稠油产量的逐年提高,部分稠油需通过西部原油管道掺稀输送至下游炼厂。掌握风城稠油掺混稀油后所得混合原油的物性变化规律是稠油掺稀管输的关键环节。通过调研国内外相关文献,结合风城稠油、克拉玛依稀油、哈国油及其混合原油的实测数据,总结得到稠油掺稀前后的流动性变化规律。通过对比实测混合原油黏度数据和17种混合原油黏度预测模型计算结果,得到适合风城稠油与稀油的最优黏度预测模型,为西部管道输送风城稠油提供黏度预测数据,为制定稠油输油方案提供参考。     

塔河油田特超稠油举升设备的技术改进与应用

对深抽抗稠油电泵及液压反馈式抽稠泵进行了技术改进,以适应不同埋深,不同物性,不同开采阶段之需要.塔河油田在14型抽油机生产试验基础上,先后引进了16型抽油机、900型皮带抽油机和20型智能直线电机抽油机,以解决高载荷的问题；应用井下混配器增强了稠油与稀油的混合能力,可有效降低稠油的掺稀注采比；应用尾管悬挂装置解决了机抽井中稠油入泵难的问题；应用电加热配合稀释技术在6口井上进行试验,平均节约稀油率27％.     

高胶质稠油掺稀降黏技术

针对中原油田濮深18块稠油油藏特点和稠油性质,进行了稠油掺稀降黏规律和流变性室内实验研究。采用4种类型稀油对PS18-1井超稠油进行定温条件下不同掺稀比的稠油降黏实验,并将实验测得的稠油掺稀黏度数据进行拟合后得到模型参数。实验结果表明:对于PS18-1超稠油,在同等条件下4种稀油中文一联稀油掺稀降黏的效果最佳;掺入的稀油量越大,混合油黏度越低,降黏效果越好;井口温度越高,需要掺入的稀油量越小。在无外加降黏剂或互溶剂时掺稀比1∶1.5时就无法实现稠稀互混。用文一联稀油对PS18-1超稠油在130℃条件下互混,掺稀比在1∶1.8以下时基本可实现完全互混,但温度下降后仍有少许块状物析出。当井口温度为40℃时,PS18-1超稠油与文一联稀油按掺稀比1∶2混合时,井口混合油黏度为249 m Pa·s,能满足生产要求。当井口温度为60℃时,PS18-1超稠油与文一联稀油按掺稀比1∶1.8混合,井口混合油黏度为356 m Pa·s,也能满足生产要求。此外,模型计算值与实验值吻合较好,具有较高的计算精度。     

塔河油田掺稀降黏技术研究及应用

塔河油田稠油降黏技术以掺稀降黏工艺为主,通过对掺稀降黏工艺参数分析结果表明:掺稀降黏工艺更适合高黏度、低含水稠油井,掺稀体积比选择1∶2至1∶1降黏效果较好,掺入深度越深,掺稀效果越好。结合掺稀井开采现状,鉴于稀油资源严重不足的问题,总结了高含水掺稀井停掺稀、中低含水掺稀井优化掺稀量、井下掺稀混配器使用三种掺稀优化方案。这些方案现场应用效果良好,有效提高了稀油利用率。     

稠油掺稀脱水工艺室内实验研究

稠油掺稀油是稠油脱水的有效方法,通过掺稀油可以降低稠油的黏度和密度,加快脱水。掺稀工艺不同、掺稀比例不同,沉降效果和加热能耗也不同。以两种性质不同的稠油和稀油为原料,通过室内静态和动态实验,比较了进站预掺混和脱水后再掺混两种工艺的优劣性。研究结果表明,进站预掺混工艺显著增加了乳化水的含量,强化了脱水难度;脱水后再掺混工艺比进站预掺混工艺的脱水效果更好,也更节能。     

塔河油田超稠油混合掺稀降黏实验研究

塔河油田超稠油的开采关键在于降黏,实践证明掺稀降黏是塔河超稠油开采的有效方法,但稀油与稠油在井底混合均匀程度不高,使得降黏效果与室内实验差距较大。研究发现,在掺稀油时掺入少量混合芳烃可提高掺稀降黏效果。实验结果表明,在静态下混合芳烃对塔河超稠油有良好的溶解能力,掺入混合芳烃能够显著降低超稠油黏度,且降黏效果好于单一掺稀油效果,同时又可节约稀油资源。     

稠油脱水中掺稀比的优化实验

掺稀油降黏脱水是提高稠油脱水效率、降低脱水能耗的重要方法。为了进行掺稀比的优化,采用实验分析的方法,对稠油脱水中掺稀油的比例与脱水效果之间的关系进行了研究。结果表明：混合原油含水降低,稠油的当量含水不一定降低;存在稠油当量含水最优掺稀比。掺稀油工艺参数优化时,应以稠油当量含水作为优化指标。     

套管掺稀油工艺温度场的研究和应用

深层稠油在油藏条件下具有一定的流动能力,但在井筒中的流动阻力却很大,造成生产困难.套管掺稀油工艺通过套管掺轻烃与从地层产出的稠油进行混合,使得井筒中的混合液保持较低黏度,减小井筒流动阻力.针对深层稠油油藏的特点,分析了套管掺稀油温度场和黏度场,计算了沿井筒环空和油管内的流体温度分布.计算结果表明,套管掺稀油工艺能有效地提高井筒温度,降低原油黏度,是一种适合于深层稠油的举升方式.     

稠油掺稀开采井筒内温度分布规律

稠油在井筒中的流动阻力很大,造成稠油生产困难,而采用套管掺稀油工艺,可以使井筒中的混合液保持较低黏度,减小井筒流动阻力。根据传热学和能量守恒原理,采用节点系统分析的思想,考虑油管、套管、水泥环及地层之间的传热,建立稠油掺稀井筒和套管内流体温度分布数学模型。运用高斯列主元对模型进行求解,并对油管中的温度分布规律进行了分析,总结出影响掺稀效果的主要影响因素,为掺稀开采稠油油藏的参数设计提供了依据。     

稠油掺稀后混油粘度数学模型研究

稀释输送是传统的稠油降粘输送方法,因其工艺简单,降粘效果在管输过程中较稳定,一直在国内外得到广泛应用。但稠油中加入稀油后其混油粘度又是一个难点,混油粘度是摩阻计算的重要参数,是输油管道设计和运行管理的重要参数,其准确性对水力计算结果至关重要。混合原油的粘度计算,国内外学者提出了不少经验公式、半经验公式以及计算图表,且大多是利用实验数据通过线性回归得到的,每种模型都有一定的适用范围。依据风城油田的普通稠油、特稠油、超稠油的掺稀实验数据,结合单对数Shu模型、双对数修正Ⅲ模型、Cragoe修正模型,分析了不同模型的最佳适用范围。对于风城油田稠油掺稀输送的混油粘度计算问题具有一定的指导意义。     

2300型固井车混配系统流场特性分析

为了提高2 300型固井车混配系统出口泥浆性能,在Fluent软件平台上搭建高能混合器、混浆罐流场仿真数值模型。在分析出高能混合器流场特性的基础上,利用UDF功能将高能混合器出口泥浆状态参数简化后赋值给混浆罐入口,将混配系统作为整体进行分析; 针对搅拌器桨叶形式、桨叶布局、桨叶角度、旋转方向、旋转速度5个混配系统性能影响因子,分别进行研究。仿真结果表明,高能混合器对于水、灰的预混起着重要的作用,UDF的引入可大幅减少仿真计算量,而桨叶的形式、布局和角度对于泥浆混合均匀性影响较小,旋转方向和旋转速度的正确选取对于提高现有设备的出口泥浆的性能有显著效果。研究结果可为固井车混配系统提供设计优化思路,为现场应用提供指导。     

油气混输泵混合器不同含气体积分数模拟分析

鉴于油气混输泵试验时所采用的同心管混合器,在泵入口含气体积分数较高甚至为100%时,由于气水的密度相差较大,易出现空气在管道上面,水在下面的分层现象,且高含气体积分数下雾化效果不好等问题,在该混合器的基础上设计出新型喷管式混合器。为了确保新型混合器在含气体积分数大范围内变化时,得到均化良好的两相流体,运用CFD流场模拟软件,对新型混合器做了性能预测。模拟结果表明,新混合器在入口含气体积分数从0～1范围内变化时,能满足油气混输泵性能测试的要求;气液混合程度还与进气压力大小有关,从而可以对气液相的压力匹配问题进行定量把握,确保设计的正确性。     

环空压力控制阀的研究与应用

塔河油田部分区块为特稠、超稠油藏,大多采用掺稀降黏生产方式,在完井作业时需要考虑掺稀通道的问题。对稠油井中带有封隔器的完井生产管柱,通常下入掺稀滑套;常规滑套需要对管柱进行正加压打开循环通道,滑套内部存在明显的缩径机构,对酸压施工的泵压和排量有一定的限制;影响了储层改造的效果。环空压力控制阀不需投球,只需对环空进行加压即可打开阀孔,不会对酸压和生产造成影响,能够更好地满足现场施工的要求。     

超稠油潜油电泵尾管装置的研制与应用

塔河油田超稠油电泵井受掺入稀油的不稳定性、稀稠油混配效果差影响,电泵运行工况极不稳定,故障停机井次多,运行寿命低,且现有技术水平难以动用原油黏度100×104 mPa·s以上、黏温拐点3 500 m以下井储量。为改善电泵运行工况,延长运行寿命及动用超稠油井储量,从改善稀稠油混配效果及确保超稠油能够顺利入泵出发,研制了电泵加装尾管装置,并进行了5井次矿场试验。试验表明:该装置能够提高稀稠油混配效果,改善电泵运行工况,动用超稠油井储量,在稠油电泵井中具有广阔的应用前景。     

催化裂化催化剂粉体连续混合实验研究

比较了粉体混合均匀度的常用评价方法,认为离差系数法最适合应用于催化裂化催化剂粉体的混兑,用电导率法测定混合粉体中某一组分的含量是一种简单、高效、低成本的有效方法.用自制的连续混合器测定了催化裂化催化剂粉体连续混合的混合度随混合器操作参数的变化情况.实验结果表明:连续混合器在混兑催化裂化催化剂方面表现出了优良的混合性能,混合的均匀度很高,在一定条件下可达98%;在一定的混合原料和混合比例下,混合度随混合器搅拌速度的提高而上升,随投料速度的增大而下降.在混合器的最大投料速度下,只要搅拌速度大于900r/min,混合度都不低于95%,能满足实际需要.     

喇嘛甸油田特高含水期层内精细挖潜工艺

油藏精细描述研究后,厚油层划分到次级沉积单元,结构界面划分到0．5121以下的物性夹层。受结构界面厚度的制约,常规工艺措施已经存在不适应。为此,提出精细挖潜工艺技术思路,充分利用和保护0．5121以下结构界面,形成了以长胶筒封隔器为核心技术的层内细分注水、堵水工艺,封卡界面厚度达到0．2121;以定位平衡压裂为核心技术的层内细分改造工艺,不破坏的界面厚度达到0．4m;以水力割缝为核心技术的层内细分补孔工艺,不破坏的界面厚度达到0．4121。通过对精细挖潜工艺实施效果的分析,对于多段多韵律的砂岩油田,只要层内存在薄夹层,就可以应用该项配套工艺技术进行精细挖潜。该精细挖潜配套工艺,能够满足目前及今后相当长时间内厚油层精细挖潜的需要。     

“连续管+柔性钻具”超短半径水平井钻井技术研究与现场试验

超短半径水平井在油气田老井改造、剩余油挖潜方面作用很大,但常用的柔性钻具超短半径水平井钻井技术存在起下钻周期长、作业成本高的问题。考虑连续管钻井具有钻井效率高、成本低和安全可靠等优点,提出了将连续管与柔性钻具相结合的钻井新思路,并研制了高速和低速大扭矩螺杆、改进了柔性钻具结构、研制了叠加式斜向器和造斜PDC钻头等关键工具,优化了配套施工工艺,初步形成了“连续管+柔性钻具”超短半径水平井钻井技术。该技术在江汉油田陵72-5CZ井开展了首次现场试验,成功完成了长30.21 m的超短半径水平分支井眼,平均机械钻速0.8 m/h,实钻井眼轨迹与设计井眼轨道吻合良好,水平段平均稳斜角为88.17°。现场试验结果验证了“连续管+柔性钻具”超短半径水平井钻井技术的可行性,为剩余油挖潜和低渗油田高效开发提供了一项新技术。      

内摩擦副式抽油杆扶正器的研制与应用

常规抽油杆扶正器随着抽油杆运动,造成扶正器与油管内壁摩擦,磨损速度快,搅拌井筒内原油加剧原油乳化,在高造斜、大斜度稠油井其问题更加突出.文章研究了内摩擦副式抽油杆扶正器,其特点是摩擦副摩擦阻力小、扶正套相对油管内壁运动少、磨损慢.在胜利桩139陆上丛式井组应用16口井,检泵周期可延长200 d.     

强底水稠油油藏水平井三维水驱物理模拟实验

珠江口盆地海相砂岩稠油油藏底水活跃,夹层分布复杂,开发难度较大,现有的常规实验规范无法准确地描述此类油藏的波及规律。基于南海东部X稠油油藏特征,设计了水平井三维水驱物理模拟实验,抽提出原油黏度和夹层分布范围作为影响水驱开发效果的主控因素,分析了强底水稠油油藏水驱开发中的水脊形态与波及规律。结果表明：稠油油藏水脊变化过程为局部锥进—局部见水—局部上托—围绕见水点拓展;稠油油藏水驱存在明显的油水过渡带,在开发后期波及范围增大有限,可采用大排量提液措施,重点挖潜在波及区油水过渡带中的剩余油;稠油油藏水驱应关注水平井沿程非均质性;对于含夹层稠油油藏,小范围夹层底部剩余油较少,大范围夹层易发生底水绕流形成次生边水,沿井筒方向波及范围增大幅度较大,在夹层下部残存大量剩余油,表现为“屋檐油”。该成果可为强底水稠油油藏治水防水及剩余油挖潜提供方案。     

油田稠油举升工艺现状及适用性技术研究

稠油的流动性差,黏度大,稠油举升工艺的关键问题是降黏、改善其流动性。某油田根据不同油藏的条件选择了多种降黏开采方式,逐步建立并形成了具有自己特点的稠油油藏水驱开采技术、热采技术以及地面节能配套工艺技术。介绍了油田举升工艺现状,分析了电热杆举升工艺、泵上掺热水降黏伴输举升工艺、空心杆热流体密闭循环加热举升工艺和化学剂降黏举升工艺等四种举升工艺存在的问题,以及稠油不同举升工艺试验应用情况,经研究分析,最后得出某油田大部分稠油井采取光油管化学滴加降黏工艺+少部分特别稠油井由电加热螺杆泵举升工艺的最佳稠油举升适用性工艺技术。